高壓脈沖電場(chǎng)系統(tǒng)研制及其對(duì)牛乳殺菌效果的試驗(yàn)分析.pdf

1、本文在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)高壓脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理及微生物失活模型進(jìn)行了綜述，自行研制了一套高壓脈沖電場(chǎng)試驗(yàn)系統(tǒng)，以熒光假單胞菌為試驗(yàn)對(duì)象，利用該系統(tǒng)完成了殺菌機(jī)理的驗(yàn)證性試驗(yàn)；以牛乳為試驗(yàn)材料，以菌落總數(shù)為研究目標(biāo)，完成了高壓脈沖電場(chǎng)對(duì)牛乳殺菌效果及理化性質(zhì)影響的試驗(yàn)分析。 論文主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)自行研制了高電壓脈沖發(fā)生器，脈沖波型為指數(shù)衰減波，峰值電壓30kV連續(xù)可調(diào)，脈沖頻率為0.5-50Hz連續(xù)可調(diào)，脈沖

2、前沿陡(ns級(jí))，符合試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。在高電壓脈沖發(fā)生器的研制過程中，經(jīng)過充分比較選用通流能力大、工作可靠、調(diào)節(jié)及檢修方便、較少的受環(huán)境溫度影響的火花開關(guān)作為脈沖放電高壓控制開關(guān)，同時(shí)為實(shí)現(xiàn)高壓脈沖放電可控、調(diào)頻的需要，在火花開關(guān)的基礎(chǔ)上引入點(diǎn)火控制電極，構(gòu)成三電極點(diǎn)火開關(guān)，采用簡(jiǎn)單適用的電觸發(fā)方式控制點(diǎn)火脈沖，使高壓脈沖電源工作可靠、成本降低。 (2)完成了平行板電極靜態(tài)處理室及連續(xù)循環(huán)用長(zhǎng)方體平板電極動(dòng)態(tài)處理室的設(shè)計(jì)，電極材料

3、為不銹鋼板，電極厚度為1mm。 (3)利用自行研制的高壓脈沖電場(chǎng)殺菌系統(tǒng)，完成了對(duì)熒光假單胞菌的試驗(yàn)，通過透射電子顯微鏡(TEM)觀察經(jīng)PEF處理前后的熒光假單胞菌的形態(tài)，可以看出經(jīng)脈沖電場(chǎng)處理后，菌體的細(xì)胞壁發(fā)生破壞，細(xì)胞膜上形成不可修復(fù)的電穿孔，說明脈沖電場(chǎng)對(duì)微生物有機(jī)體有致命性的破壞作用，與電介質(zhì)擊穿理論及細(xì)胞膜穿孔效應(yīng)相吻合。 (4)利用自行研制的高壓脈沖電場(chǎng)系統(tǒng)，完成了靜止和動(dòng)態(tài)循環(huán)兩種方式的牛乳殺菌效果的試驗(yàn)

4、研究，通過二次旋轉(zhuǎn)正交組合試驗(yàn)建立了菌落總數(shù)殺菌率同電場(chǎng)強(qiáng)度和脈沖個(gè)數(shù)的二次回歸方程，并進(jìn)一步對(duì)方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，分析了影響殺菌效果的關(guān)鍵控制參數(shù)及其最優(yōu)化。場(chǎng)強(qiáng)為100.00kV/cm，脈沖數(shù)為786.31時(shí)，殺菌率有極大值為63.43％。 (5)在靜止式殺菌與循環(huán)式殺菌兩種處理?xiàng)l件下，設(shè)計(jì)雙向分組隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，測(cè)量牛乳中pH值、電導(dǎo)率、乳糖含量、蛋白質(zhì)含量四個(gè)理化指標(biāo)，通過方差分析及對(duì)比試驗(yàn)表明，牛乳上述理化指標(biāo)在高壓脈沖